DE974914C

DE974914C - Device for controllable loading of regenerators for coke ovens

Info

Publication number: DE974914C
Application number: DED10021A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hartewig; Arthur Dr Phil Steding
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1951-08-15
Filing date: 1951-08-15
Publication date: 1961-05-31

Description

Einrichtung zur regelbaren Beaufschlagung von Regeneratoren für Koksöfen Um bei regenerativ beheizten Koksöfen eine gleichmäßige Beheizung der Öfen zu erreichen, ist es erforderlich, die die Regeneratoren zum Wärmeaustausch durchströmenden Gase - das Abgas und die Heizmittel (Schwachgas und Luft) - in beiden Strömungsrichtungen auf das gesamte Gitterwerk der Regeneratoren räumlich und mengenmäßig geregelt zu verteilen.Device for controllable loading of regenerators for coke ovens In order to achieve uniform heating of the ovens with regeneratively heated coke ovens, it is necessary to use the gases flowing through the regenerators for heat exchange - the exhaust gas and the heating medium (lean gas and air) - in both directions of flow to the entire lattice work of the regenerators spatially and quantitatively regulated to distribute.

Die Lösung dieser Aufgabe ist besonders schwierig bei Regeneratoren großer Länge, auch bei solchen, die in Abschnitte mit Versorgung einer Anzahl von Heizzügen oder Heizzuggruppen unterteilt sind und bei denen sowohl die Zuführung der Heizmittel als auch die Abführung der Abgase von der Ofenaußenseite her bzw. zu dieser hin in einem über die ganze Länge des Regeneratorr aumes sich erstreckenden Sohlkanal erfolgt. Auf diesem ihrem Weg durch den Sohlkanal, durch das Gitterwerk der Regeneratoren und durch die Heizzüge der Kammerwand haben die Gase in beiden Strömungsrichtungen das Bestreben, den Weg des geringsten Widerstandes zu gehen, bei dem tote Winkel im Regeneratorraum und ungenügend versorgte Heizzüge nicht zu vermeiden sind. Außerdem besitzt das Abgas auf Grund seiner hohen Eigentemperatur den zunächst kalten Heizmitteln gegenüber ein weit größeres, das Ausmaß der Räume und Regelöffnungen bestimmendes Volumen.The solution to this problem is particularly difficult with regenerators great length, including those in sections with supply of a number of Heating flues or Heizzuggruppen are divided and where both the feed the heating means as well as the removal of the exhaust gases from the outside of the furnace or towards this in a space extending over the entire length of the regenerator room Sohlkanal takes place. On this her way through the sole canal, through the latticework the regenerators and through the heating flues the chamber wall have the gases in both Directions of flow striving to take the path of least resistance, with the blind spot in the regenerator room and insufficiently supplied heating flues not closed are to be avoided. In addition, the exhaust gas has a high inherent temperature Compared to the initially cold heating means, the size of the rooms is far greater and control openings determining volume.

Deshalb hat man zur Beherrschung der Verbrennungsvorgänge in den einzelnen Heizwänden oder Heizzuggruppen, beispielsweise Zwillingszügen, schon für die eintretenden Medien (Heizgas und Luft) einerseits und für das austretende Abgas andererseits voneinander unabhängige Regelorgane vorgesehen. Dazu wurde vorgeschlagen, nur die Abgase in regelbarer Menge aus den einzelnen Regeneratorräumen in die zugehörigen Sohlkanäle, offenbar mit Hilfe von auf die Sohlkanallänge verteilten Deckenöffnungen, abzuführen und die Heizmittel (Schwachgas und Luft) auf andere Weise, jedenfalls ohne Benutzung der Sohlkanäle, den Regeneratorräumen in gleichfalls regelbarer Menge zuzuleiten. Hierfür waren besondere, für sich getrennt regelbare Zuführungsleitungen für jeden einzelnen Regeneratorraum erforderlich.Therefore one has to control the combustion processes in the individual Heating walls or groups of heating flues, for example twin flues, for those entering Media (heating gas and air) on the one hand and for the exiting exhaust gas on the other hand, independent regulating bodies are provided. To this end, it was proposed only the exhaust gases in a controllable amount from the individual regenerator rooms into the associated ones Base channels, apparently with the help of ceiling openings distributed along the base channel length, discharge and the heating means (lean gas and air) in a different way, at least without using the sole channels, the regenerator rooms in likewise controllable quantities forward. For this purpose, there were special, separately controllable feed lines required for each individual regenerator room.

Nach einem anderen Vorschlag hat man die von der Ofenaußenseite zu den Regeneratoren führenden Sohlkanäle in mehrere voneinander getrennte Abteilungen unterteilt, wobei jede Sohlkanalabteilung einem der vorgesehenen Regeneratorabschnitte zugeordnet ist und diesem eine Teilmenge der für den Gesamtregenerator bestimmten Heizmittel zuführt bzw. aus diesem Abschnitt eine Teilmenge der Gesamtabgasmenge abführt. Dabei war innerhalb jeder dieser Sohlkanalabteilungen ein Regelorgan zur mengenmäßigen Bestimmung der wechselweise ein- bzw. ausströmenden Gase vorgesehen.Another suggestion is to close the one from the outside of the oven The sole channels leading to the regenerators in several separate departments subdivided, with each sole channel division one of the intended regenerator sections is assigned and this a subset of the intended for the total regenerator Heating medium supplies or a subset of the total amount of exhaust gas from this section discharges. There was a regulating body within each of these sole canal departments Quantitative determination of the alternating incoming and outgoing gases is provided.

Die Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausbildung einer Regeleinrichtung zur Beaufschlagung von Regeneratoren für Koksöfen mit von der Ofenaußenseite her zu Regeneratorahschnitten führenden Sohlkanalabteilungen, die wechselweise der Zuführung der Heizmittel und der Abführung der Abgase dienen. Sie besteht erfindungsgemäß aus je einer außerhalb der Sohlkanalabteilungen angeordneten, mehreren Sohlkanalabteilungen gemeinsam oder jeder Sohlkanalabteilung gesondert zugeordneten, bei Wechsel der Strömungsrichtung insgesamt gegeneinander auswechselbaren, die Mündungen der Sohlkanalabteilungen überdeckenden, mit Dosieröffnungen und Schiebern für jede Sohlkanalabteilung versehenen, beweglichen Abdeckplatte. Jede dieser beiden Abdeckplatten ist einzeln schwenkbar und weiterhin zum Einschwenken in ihre Wirkstellung bzw. zum Ausschwenken aus dieser mit Organen des Beheizungswechsels gekuppelt.The invention relates to the special design of a control device for charging regenerators for coke ovens from the outside of the oven Sole canal departments leading to regenerator cuts, which alternate with the supply the heating means and the removal of the exhaust gases are used. It consists according to the invention from several sole canal departments arranged outside each of the sole canal departments jointly or separately assigned to each sole channel department when changing the Direction of flow altogether interchangeable, the mouths of the sole canal departments covering, provided with metering openings and slides for each sole channel department, movable cover plate. Each of these two cover plates can be pivoted individually and also for pivoting into their active position or for pivoting out of this coupled with organs of the heating change.

Damit ist eine Regeleinrichtung geschaffen, die für jede Strömungsrichtung eine eigene, von der anderen Strömungsrichtung baulich getrennte und für sich allein einstellbare Dosiervorrichtung besitzt. Die Einstellung jeder Dosieröffnung geschieht dabei unabhängig von den Einstellungen der übrigen Öffnungen sowohl der gleichen als auch der entgegengesetzten Strömungsrichtung. Auch ist diese Einstellung unabhängig von der Betätigung der Organe des Beheizungswechsels bzw. von deren Umstellweg. Dadurch kann diese Betätigung keinen mittelbaren oder unmittelbaren Einfluß auf die Bemessung der Dosieröffnungen ausüben, auch nicht zu Unterschieden in dieser Bemessung nach erfolgtem Strömungswechsel führen. Jede Abdeckplatte mit den jeweils vor die Kanalmündungen gebrachten regelbaren Dosieröffnungen bildet eine hantierbare Einheit, die als solche finit den Organen des Beheizungswechsels leicht und betriebssicher betätigt werden kann. Ihre Anordnung außerhalb der Sohlkanalabteilungen ermöglicht eine dicht abschließende Metalldichtung auf einem außerhal1) der Sohlkanäle angeordneten :Metallrahmen, so daß unkontrollierbare Nebenströmungen vermieden werden. Auch für die Schieber der Dosieröffnungen besteht eine jede Feineinstellung ermöglichende Dichtung von Metall auf Metall.This creates a control device for each direction of flow its own, structurally separate from the other flow direction and on its own has adjustable dosing device. The setting of each metering opening is done regardless of the settings of the other openings, both the same as well as the opposite direction of flow. This setting is also independent of the actuation of the organs of the heating change or of their changeover path. As a result, this activity cannot have any direct or indirect influence exercise the dimensioning of the metering openings, not even to differences in this Perform dimensioning after the flow change has taken place. Each cover plate with the respective Adjustable metering openings brought in front of the channel mouths form a manageable one Unit, which as such finite the organs of the heating change easily and reliably can be operated. Their arrangement outside of the sole channel departments allows a tightly sealing metal seal on one outside1) of the sole channels : Metal frame, so that uncontrollable side currents are avoided. Also for the slider of the metering openings allows every fine adjustment Metal-to-metal sealing.

Alle Einstellungen der Dosieröffnungen können leicht zugänglich im Raum vor dein Ofen, dabei in kaltem Zustand der Einrichtungen, vorgenommen werden. Sie sind bei ihrer Anordnung vor dem Ofen auch leicht zu überwachen. Die als zweckmäßig angesehene Einstellung jeder Dosieröffnung kann während des ganzen Ofenbetriebes bestehenbleiben. Die in den Abdeckplatten enthaltenen, vor die Kanalmündungen gebrachten Dosieröffnungen behindern als Durchtrittsöffnungen die Gasströmung in den Kanalabteilungen in keiner Weise.All settings of the dosing openings can be easily accessed in the Space in front of your oven, with the facilities in a cold state. They are also easy to monitor as they are placed in front of the furnace. Which as functional respectable setting of each dosing opening can be used during the entire furnace operation remain. The ones contained in the cover plates and placed in front of the duct openings Metering openings act as passage openings to prevent the flow of gas in the channel compartments in no way.

Soweit man schon innerhalb jeder der Kanalabteilungen ein Regelorgan zur mengenmäßigen Bestimmung der wechselweise ein- bzw. ausströmenden Gase vorgesehen hat, bestand diese Einrichtung aus einem für beide Strömungsrichtungen eine bauliche Einheit bildenden Regelorgan, nämlich aus einem innerhalb der einzelnen Sohlkanalabteilung angeordneten, um seine waagerechte Mittelachse schwenkbaren Rahmen mit schwenkbaren jalousieklappen. Bei dieser Einrichtung wird in einer Strömungsrichtung der Rahmen mit geschlossenen Klappen in eine den Kanalquerschnitt mehr oder weniger verengende Schrägstellung gebracht, während in der anderen Strömungsrichtung bei senkrechter Stellung des Rahmens eine Schrägstellung der Jalousieklappen vorgesehen ist. Die Einstellung dieser Einrichtung für die jeweilige Strömungsrichtung sowie die unterschiedliche Einstellung des Rahmens oder der Jalousieklappen in den einzelnen Sohlkanalabteilungen zueinander soll unmittelbar mit den Organen des Beheizungswechsels vorgenommen werden. Abgesehen von den dabei für die vielen Einzeleinstellungen benötigten besonderen Maßnahmen und Vorrichtungen ist die für die Mengenbemessung der strömenden Gase erforderliche genaue Einstellung der Einrichtung und das Beibehalten dieser Einstellung bei der ständigen Wiederholung der Umstellung von dem Umstellweg der Organe des Beheizungswechsels abhängig. Dabei sind die im Strömungsweg der Gase liegenden Regelorgane den für Metall noch hohen Abgastemperaturen unmittelbar ausgesetzt. Diese Temperaturen wirken sich insbesondere für die vielen Einzellager der Regelorgane ungünstig aus, wodurch sich bei der gemeinsamen unmittelbaren Umstellung aller Rahmen und Klappen mit den Organen des Beheizungswechsels eine erhöhte Gefahr für eine unrichtige Einstellung einzelner Organe, gegebenenfalls für ein Versagen dieser oder der Regeleinrichtung als solcher ergibt. Auch ist die innerhalb der Kanäle untergebrachte Regeleinrichtung nicht in dem Maße zugänglich, um beispielsweise Feineinstellungen oder erneute Angleichung an veränderte Zugverhältnisse in befriedigender Weise leicht durchführen zu können. Zudem haben die innerhalb der Kanalabteilungen liegenden Regelorgane Wirbelbildungen und einen Strömungsstau für die in den Kanälen strömenden Gase zur Folge.So much for a regulating body within each of the sewer departments intended for the quantitative determination of the gases flowing in and out alternately this facility consisted of a structural one for both directions of flow A unit forming a regulating organ, namely from one within the individual sole canal department arranged, about its horizontal central axis pivotable frame with pivotable louvre shutters. With this device, the frame is in one direction of flow with closed flaps in a channel that more or less narrows the cross-section of the canal Tilted while in the other direction of flow at vertical Position of the frame an inclined position of the louvre flaps is provided. the Setting of this device for the respective flow direction as well as the different Adjustment of the frame or the louvre flaps in the individual sole duct departments to each other should be made directly with the organs of the heating change. Apart from the special ones required for the many individual settings Measures and devices is the one for the quantity measurement of the flowing gases required precise setting of the facility and maintaining this setting with the constant repetition of the changeover from the changeover path of the organs of the Depending on the heating change. The regulating organs located in the flow path of the gases are thereby directly exposed to the exhaust gas temperatures, which are still high for metal. These temperatures have a particularly unfavorable effect on the many individual bearings of the regulating bodies, which results in the immediate conversion of all frames and flaps with the organs of the heating change an increased risk of an incorrect setting individual organs, if necessary for a failure of this or the control system as such. The regulating device housed within the ducts is also there not in that Dimensions accessible, for example for fine adjustments or renewed adjustment to changed draft conditions in a satisfactory manner to be able to perform. In addition, those located within the sewer departments have Control organs vortex formations and a flow back-up for the flowing in the channels Gases result.

Hier bringt der erfindungsgemäße Vorschlag eine in ihrer Bauweise, ihrer Anordnung und ihrer Funktion überaus einfache, im rauhen Ofenbetrieb betriebssichere und von außen her leicht zugängliche und überwachbare Einrichtung zur regelbaren Beaufschlagung der Regeneratoren. Sie ermöglicht, die strömenden Gase in beiden Strötnungsrichtungen, dabei aber mit für jede Strömungsrichtung getrennten, für sich einstellbaren Durchgangsöffnungen genau zu dosieren.Here the proposal according to the invention brings in its construction, their arrangement and their function are extremely simple and reliable in rough furnace operation and from the outside easily accessible and monitorable device for controllable Loading of the regenerators. It allows the flowing gases in both Direction of flow, but with separate for each direction of flow, for adjustable passage openings to be precisely metered.

Die Zeichnung veranschaulicht die erfindungsgemäße Einrichtung an Hand eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. i einen waagerechten Schnitt durch die Mündungen der Sohlkanalabteilungen mit der außerhalb dieser Kanäle angeordneten Regeleinrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch die Kanalmündungen und die Einrichtung sowie Fig. 3 eine Ansicht gegen die Dosiereinrichtung und einen Querschnitt durch diese.The drawing illustrates the device according to the invention Hand of an embodiment. It shows Fig. I a horizontal section through the mouths of the sole canal departments with those arranged outside of these canals Control device, Fig. 2 is a vertical longitudinal section through the channel mouths and the device and FIG. 3 is a view of the metering device and a Cross section through this.

Die einzelnen waagerechten Sohlkanalabteilungen i bis 5 führen jede zu einem nicht mehr dargestellten Regeneratorabschnitt. Vor den Kanälen i bis 5, an der Ofenaußenseite, ist das Gehäuse 6 mit dem Anschluß 7 für die Heizgaszuführung und mit der Luftzuführungsklappe 8 sowie mit dem Abgasabführungsventil 9 angeordnet. Heizgas- und Luftzuführung sowie Abgasabführung werden von der nicht dargestellten Umstellvorrichtung bedient.The individual horizontal sole channel departments i to 5 lead each to a regenerator section no longer shown. Before channels i to 5, on the outside of the furnace is the housing 6 with the connection 7 for the heating gas supply and arranged with the air supply flap 8 and with the exhaust gas discharge valve 9. Heating gas and air supply and exhaust gas discharge are not shown Changeover device operated.

Im Gehäuse 6, an den Mündungen der Sohlkanalabteilungen i bis 5 schließt sich der Rahmen 1o an, dessen Scheidewände i i die Kanäle i bis 5 bis zur Rahmenvorderseite 12 verlängern. Die Rahmenvorderseite 12 besitzt Flächen, gegen die sich die Abdeckplatten 13 und 14 abdichtend anlegen können. Die Platte 13 ist um die Achse 15, die Platte 14 um die Achse 16 schwenkbar. Jede dieser Platten 13 und 14 ist für eine Strömungsrichtung vorgesehen, beispielsweise die Platte 13 für die Einströmrichtung, die Platte 14 für die Ausströmrichtung. jede dieser Platten wird der Strömungsrichtung der Gase entsprechend vor den Rahmen io gebracht. Die Achsen i5 und 16 sind hierzu mit dem nicht mehr dargestellten Gestänge der Umstellvorrichtung gekuppelt.In the housing 6, at the mouths of the sole channel compartments i to 5, the frame 1o follows, the partitions ii of which extend the channels i to 5 up to the frame front side 12. The frame front side 12 has surfaces against which the cover plates 13 and 14 can apply in a sealing manner. The plate 13 is pivotable about the axis 15, the plate 14 about the axis 16. Each of these plates 13 and 14 is provided for one flow direction, for example the plate 13 for the inflow direction, the plate 14 for the outflow direction. Each of these plates is brought in front of the frame in accordance with the direction of flow of the gases. For this purpose, the axes i5 and 16 are coupled to the linkage of the changeover device, which is no longer shown.

Jede der Platten 13 und 14 besitzt der Anzahl der Sohlkanalabteilungen bzw. ihrer Kanalmündungen entsprechend Dosieröffnungen 17 bis 2 1 bzw. 22 bis 26. Die Dosieröffnungen sind durch die Schieber 27 bis 31 für die Platte 13 bzw. 27 a bis 3 1 a für die Platte 14 regelbar einzustellen.Each of the plates 13 and 14 has the number of sole channel departments or their channel mouths corresponding to metering openings 1 7 to 2 1 or 22 to 26. The metering openings are through the slide 27 to 31 for the plate 13 or 27 a to 3 1 a for adjust the plate 14 adjustable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the controllable loading of regenerators for coke ovens with sole duct sections leading from the outside of the oven to regenerator sections, which alternately serve to supply the heating medium and discharge the exhaust gases, characterized by regulating the amount of the gases flowing in and out by separate and independent regulating devices for each direction of flow by one outside of the sole canal compartments, several sole canal compartments (i to 5) jointly or separately assigned to each sole canal compartment, overlapping the mouths of the sole canal compartments, with metering openings (i7 to 21 or 22 to 26) and slides, which are interchangeable when the flow direction changes (27 to 31 or: 27a to 31 a) provided, movable cover plate (i3 or i4) for each floor channel section.

2. Establishment according to claim i, characterized in that each of the two cover plates (i3 and 14) can be pivoted individually.

3. Device according to claim i and 2, characterized by a coupling of the cover plates (i3 and 14) with organs of the heating change. Considered publications: German patent specifications No. 370 591, 401 io8, 402 61 1, 411 885, 445 450, 489 125, 528 1 39, 569507, 653651, 670730, 8I1 9h47; U.S. Patent \ 7r. 2216983 with addition no. 21 933.